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énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis



  1. #1
    arnoledingue

    énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis


    ------

    Re- bonjour:

    Quelques questions avec des ébauches de réponses qui demandent confirmation.

    Alors voilà, supposons une zone de vide quantique.
    Dans ce vide se crée une paire de particule/ antiparticule ( on simplifiera par: P/A ).
    Plusieurs questions se posent: Pour réspecter les lois de conservation les deux particules doivent avoir des charges opposées, ce qui ne pose aucun problème. Mais le système:vide quantique, P/A doit avoir une énergie nulle.
    On a alors deux alternatives pour replir cette condition:
    - le vide prend une energie négative tant que la paire ne s'est pas annihilée et le la paire à une énergie positive strictement opposée.
    - la particule prend une énergie positive, l'antiparticule une énergie négative

    Bon jusque-là pas de problèmes.
    Cependant je me pose quelques questions :

    Si l'on prend la première alternative: le vide a pendant un temps défini par le temsp de vie de la paire, une énergie négative. La courbure de l'espace temps en ce lieu est négative est entraine donc une gravité répulsive. Celà me parait pour le moins étrange mais pas impossible en soi.
    Par contre comment la désintégration pourrait entrainer le "comblement" de cette "dette" en énergie?
    Cela pose problème dans le cas où l'on sépare les deux particules de la paire puisque ça signifie que le vide garde une énergie négative en ce point.
    Autre problème, comment expliquer le fait que les deux particules, lorsqu'elles se rencontrent, s'annihilent puisqu'elles ont toutes deux une énergie positive.
    Je pense que cette hypothese n'est pas valable.

    Dans le deuxième cas ont a deux particules d'énergie opposées, l'une positive, l'autre négative.Le vide conserve une energie nulle, la paire de P/A aussi. Jusque là tout fonctionne.
    Problème: est-il possible qu'une particule réelle ait une énergie négative? Au pire on peu toujours contourner le sujet en disant qu'elle est virtuelle, ce qui n'avance pas beaucoup les choses.
    De plus si l'on suppose une particule d'énergie négative ( énergie/masse si l'on préfère) alors il y a deux choses : dans un premier cas : son action gravitationnelle est répulsive, dans un second cas : d'après l'équation : E= m.c2 /( racine carrée (1-( v2/c2)))
    Où v est la vitesse de la particule.
    Alors la particule d'énergie négative a une vitesse strictement supérieure à celle de la lumière.
    Mais bon on peu supposé comme je l'écrivais quelques lignes plus aut que cette particule à une énergie négative virtuelle.

    Maintenant un autre problème se pose: imaginons que l'on puisse séparer par un fort champs magnétique, où gravitationnel la P/A. Alors les deux particules ne se désintègrent pas et continuent leur chemin.
    Dans ce cas je veux comprendre comment celà les autorise à ne plus obéir à l'inégalité d'heisenberg qui leur donne un temps de vie fini.
    De plus si après avoir séparé les deux particules de la paire on précipite l'antiparicule sur une particule celà va engendrer la formation de deux photons dont l'énergie sera égale à la moitié de la somme de celle des deux particule ( électron/ positron). Mais on alors un problème de taille : on se retrouve au final avec plus d'énergie qu'au début.
    Il y a un oubli, une erreur dans mon raisonnement. Montrez la moi.

    J'imagine que le simple fait d'utiliser un champs de force, pour séparer les deux particules, va entrainer un changement de leurs énergies respectives et donc permettra de maintenir la conservation d'énergie.
    Où bien les deux photons créés par la desintégration de la P/A vont "disparaître". Mais alors comment? Peut être que ces deux photons seront déphasés et s'annuleront parfaitement étant sur le même point à leur émission.

    Mais dans le dernier cas énoncé je ne fais que détourner le problème: supposez que l'on ne sépare pas la paire d'origine. Alors elle s'annule mais dans ce cas précis pourquoi ne crée t'elle pas de photons? Où alors que deviennent ils?

    Posez moi des questions si vous voulez des precisions mais je vous demande vraiment des réponses...
    @+

    -----
    "Dieu n'est qu'un mot révé pour expliquer le monde" Alphonse de Lamartine

  2. #2
    Barmecides

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    Bonjour,

    desole, je n'ai pas tout lu en detail, mais je vais m'en tenir aux hypotheses de depart.

    Citation Envoyé par arnoledingue Voir le message
    Alors voilà, supposons une zone de vide quantique.
    Dans ce vide se crée une paire de particule/ antiparticule ( on simplifiera par: P/A ).
    Plusieurs questions se posent: Pour réspecter les lois de conservation les deux particules doivent avoir des charges opposées, ce qui ne pose aucun problème.
    Pourquoi doit on respecter les lois de conservation ?
    Lavoisier pensait qu'il y avait conservation de la masse. Or depuis Einstein, on observe que ce n'est pas le cas.

    Mais le système:vide quantique, P/A doit avoir une énergie nulle.
    On a alors deux alternatives pour replir cette condition:
    - le vide prend une energie négative tant que la paire ne s'est pas annihilée et le la paire à une énergie positive strictement opposée.
    - la particule prend une énergie positive, l'antiparticule une énergie négative
    Pourquoi le systeme P/A doit avoir une energie nulle ? L'energie negative est elle compatible avec la formule ?

  3. #3
    arnoledingue

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    Euh pour la conservation de l'énergie et de la charge :

    La conservation de la charge ne semble pas être violée...

    La conservation de l'énergie, elle ne l'est pas non plus. Tu parles des variations de masse duent aux effets relativistes, je parle de l'énergie : l'énergie est parfaitement conservée elle est seulement en partie convertie en masse.
    Peux-tu me citer un exemple contraire? En effet certains physiciens parle de non conservation dans certains cas extrèmes, mais rien n'a été prouvé et personne n'a jamais considérer celà comme une hypothèse réellement valable.

    Pour ce qui est d'une énergie négative, oui, elle est autoriséepar l'équation, fait le test, elle admet des résultats négatifs. La question est donc : l'univers permet il celà?

    Merci d'avoir réagit.
    @+
    "Dieu n'est qu'un mot révé pour expliquer le monde" Alphonse de Lamartine

  4. #4
    grego1

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    En meca quantique l'energie du vide doit se conserver en moyenne, les fluctuations du vide permettent de creer un paire P/A avec un duree de vie qui respecte le principe d'Heisenberg Dt.E

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    mach3
    Modérateur

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    De plus si l'on suppose une particule d'énergie négative ( énergie/masse si l'on préfère) alors il y a deux choses : dans un premier cas : son action gravitationnelle est répulsive, dans un second cas : d'après l'équation : E= m.c2 /( racine carrée (1-( v2/c2)))
    Où v est la vitesse de la particule.
    Alors la particule d'énergie négative a une vitesse strictement supérieure à celle de la lumière.
    il va falloir réviser tes maths, si v>c, est un nombre imaginaire, autrement l'énergie d'une particule massive supraluminique n'a aucun sens physique. Le seul moyen d'avoir une énergie négative est d'avoir une masse négative si je ne m'abuse (les termes en vitesse étant élevé au carré, il n'y a que les termes en masse qui peuvent imposé leur signe).

    Pour le reste la création de paires de particules consiste il me semble en un emprunt temporaire d'énergie : il y a pour ainsi dire violation de la conservation pour une durée très courte, d'autant plus courte que la quantité d'énergie est grande.

    Maintenant un autre problème se pose: imaginons que l'on puisse séparer par un fort champs magnétique, où gravitationnel la P/A. Alors les deux particules ne se désintègrent pas et continuent leur chemin.
    c'est ce qui se produit à l'horizon d'un trou noir et est responsable de sa lente évaporation par rayonnement il me semble. Fait des recherches sur les travaux de Hawking concernant l'entropie des trous noirs

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  7. #6
    boutayeb

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    Bonjour
    je crois que Dirac a eu les mm problemes lorsque il a resolé son equation ( on l'appelles deja equation de Dirac) pour l'electron.
    Dirac trouva deux solutions l'un correspondait à une energie positive et l'autre à une energie negative, elle correspond bien au positron.

  8. #7
    lioneldg

    Wink Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    Bonjour, pour dire ça simplement sans formalisme mathématique:

    L'energie du vide est inextriquable de lui même

    Cette énergie résiduelle et fluctuante donne facilement naissance à des photons (dons sans charge) car étant une particule dénué de masse elle est facille à générer (ils n'existent qu'un milliardième de miliardième de seconde).

    Ces photons soumis eux même aux fluctuations peuvent par cet apport d'énergie se transformer en electron + positron jusqu'a l'anilhation.
    L'avantage de l'intelligence c'est que personne ne crois en manquer .

  9. #8
    gatsu

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    Citation Envoyé par arnoledingue Voir le message
    Re- bonjour:

    Quelques questions avec des ébauches de réponses qui demandent confirmation.

    Alors voilà, supposons une zone de vide quantique.
    Dans ce vide se crée une paire de particule/ antiparticule ( on simplifiera par: P/A ).
    Plusieurs questions se posent: Pour réspecter les lois de conservation les deux particules doivent avoir des charges opposées, ce qui ne pose aucun problème. Mais le système:vide quantique, P/A doit avoir une énergie nulle.
    Comme l'a dit lioneldg, "et les fluctuations du vide alors, t'en fait quoi ?"

  10. #9
    melchisedec

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    Avant d'aller plus loin il faut trancher le problème suivant : la conservation de l'énergie d'après vous doit-elle être remplie dans nos 4 dimensions ou dans tout l'espace physique, donc y compris avec d'éventuelles dimensions supplémentaires inconnues dont le vide est peut être une porte ?

  11. #10
    Magnétar

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    Bonjour,

    En meca quantique l'energie du vide doit se conserver en moyenne, les fluctuations du vide permettent de creer un paire P/A avec un duree de vie qui respecte le principe d'Heisenberg Dt.E
    C'est aussi comme ça que je vois les choses l'énergie n'est conservée qu'en moyenne de tel façon que l'on respecte l'inégalité d'Heinsenberg , de cette manière le vide n'a pas d'énergie négative.
    Dernière modification par Magnétar ; 08/08/2007 à 21h05. Motif: Des grands Delta

  12. #11
    lioneldg

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    Citation Envoyé par melchisedec Voir le message
    Avant d'aller plus loin il faut trancher le problème suivant : la conservation de l'énergie d'après vous doit-elle être remplie dans nos 4 dimensions ou dans tout l'espace physique, donc y compris avec d'éventuelles dimensions supplémentaires inconnues dont le vide est peut être une porte ?

    Bonsoir comment et pourquoi se ferait elle uniquement dans 4 dimentions s'il en existe plus?
    Je dis ca dans les sens ou le nombre de dimentions est indissociable, un phénomène ne peut pas se produire uniquement dans certaines dimentions.
    L'avantage de l'intelligence c'est que personne ne crois en manquer .

  13. #12
    melchisedec

    Re : énergie du vide, paire particule/ antiparticule, fonctionnement précis

    Citation Envoyé par lioneldg Voir le message
    Bonsoir comment et pourquoi se ferait elle uniquement dans 4 dimentions s'il en existe plus?
    Je dis ca dans les sens ou le nombre de dimentions est indissociable, un phénomène ne peut pas se produire uniquement dans certaines dimentions.
    Autant de dimensions qu'on veut, simplement notre conception de la conservation de l'énergie s'arrête actuellement aux 4 dimensions connues, et il me semble qu'il y a là un manque de rigueur dans l'affirmation peremptoire qu'une extraction d'énergie du vide serait forcément redhibitoire pour le principe de conservation de l'énergie.

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